Методология научных исследований

Этапы научно-исследовательской работы
Выбор проблемы, направления, темы научного исследования и по­становка научных вопросов - очень важная задача. Как правило, самые актуальные направления научных исследований формулируются в госу­дарственных директивных документах и в документах отраслевых ми­нистерств, ведомств. Приступая к постановке научно-технической про­блемы в какой-либо определенной области знаний или отрасли народ­ного хозяйства, необходимо провести глубокий анализ задач, обуслов­ленных потребностями общества и социальными запросами. Основные народнохозяйственные проблемы представляются в виде различных це­левых и комплексных программ общегосударственного или региональ­ного значения.
Любая научно-техническая проблема начинается с раскрытия ос­новной концепции народнохозяйственной проблемы. Затем необходимо проанализировать общие вопросы в данном научном направлении, а также состояние вопроса, касающегося конкретной задачи в сфере на­учной деятельности ученого. От исследователя требуется изучение предшествующего опыта и приобретение соответствующих знаний в смежных областях науки и техники.
Вначале при определении проблемы и темы научного исследования на основе противоречий исследуемого направления формулируется са­ма проблема, и определяются в общих чертах ожидаемые результаты, а затем разрабатывается её структура, выделяются вопросы, устанавли­вается их актуальность, и определяются основные исполнители.
На этапе планирования из-за недостаточной информированности научных работников иногда выбираются ложные или мнимые пробле­мы. Это приводит к напрасным затратам средств и труда ученых. В уже сложившихся научных коллективах, имеющих определенные научные традиции и разрабатывающих комплексные проблемы, методика выбора тем существенно упрощается. При коллективном планировании науч­ных исследований большую роль приобретают дискуссии, обсуждение проблем и тем, их критика.
Чтобы пронализировать научную и техническую информациию в рассматриваемой области знаний, нужно провести краткий литератур­ный обзор по данной проблеме. Это необходимо, чтобы вскрыть про­блемную ситуацию и выявить наличие противоречий между социальной потребностью и необходимостью решения выдвигаемых задач, а также показать их научную актуальность и методологическую ценность в по­знании причинных и функциональных связей между явлениями и про­цессами объекта исследования.
Такой анализ позволяет сформулировать рабочую гипотезу, наметить методы решения проблемы, выделить задачи и основные этапы исследова­ния. Таким образом, этот этап должен завершаться формулированием це­ли, определением объекта исследования, оценкой научной новизны и практической ценности результатов решения научно-технической пробле­мы, возможности и эффективности их внедрения в практику.
Изучение и обоснование физической сущности объекта или явле­ния, создание абстрактной математической модели, описывающей их поведение в определенных условиях, предсказание и анализ предвари­тельных результатов являются целью теоретических исследований.
При необходимости проведения экспериментальных исследований формулируются их задачи, выбирается методика, приборы и средства измерения, а также составляется программа эксперимента в виде рабо­чего плана, в котором указываются объем работ, методы, техника, тру­доемкость и сроки выполнения. Методические решения, полученные в результате экспериментальных исследований, формулируются в виде методических указаний для проведения эксперимента.
Общий анализ полученных результатов, сопоставление их с выдви­нутой гипотезой производится после завершения теоретических и экс­периментальных исследований. Если между исследованиями имеются существенные расхождения, то уточняются теоретические модели, а при необходимости проводятся дополнительные эксперименты. Затем формулируются практические и научные выводы.
Процесс выполнения научно-исследовательской работы включает в себя шесть этапов.

1. 
   Формулирование темы. На этом этапе предполагается общее зна­комство с научной темой или проблемой, по которой предстоит выполнить работу и предварительное ознакомление с литературой, после чего форму­лируется тема исследования. Затем составляется план, разрабатывается техническое задание и определяется ожидаемый экономический эффект.
   
2. 
   Формулирование цели и задач исследований. Этот этап включает подбор литерутры и составление библиографических списков, проведе­ние патентных исследований по теме НИР, составление аннотации ис­точников и анализ обработанной информации. В заключении ставится цель и задача исследования.
   
3. 
   Теоретические исследования. При выполнении этого этапа пред­полагается изучение физической сущности явления, формирование ги­потез, выбор и обоснование физической модели. Затем производится математизация и анализ модели и полученных решений.
   
4. 
   Экспериментальные исследования. После разработки цели и задачи экспериментального исследования производится планирование экспери­мента, разрабатываются методики его проведения и выбор средств изме­рения. Заканчиваются экспериментальные исследования проведением се­рии экспериментов и обработкой полученных результатов.
   
5. 
   Анализ и оформление научных исследований. На этом этапе про­изводится сопоставление результатов экспериментов с теоретическими данными и анализ расхождений. Затем уточняются теоретические моде­ли и проводятся дополнительные эксперименты, на основе которых ста­новится возможным превращение гипотез в теорию. Научные работы на данном этапе завершаются формулированием научных выводов и со­ставлением научно-технического отчета.
   
6. 
   Внедрение результатов исследования в производство, определе­ние экономического эффекта. Каждое теоретическое исследование тре­бует больших затрат умственного труда, поэтому здесь могут быть и неудачи. Экспериментальная часть является наиболее трудоемкой и ма­териалоемкой, особенно когда возникает необходимость в повторных исследованиях.